کنترل کامپیوتری شرایط محیطی گلخانه: قسمت دوم - آزمون و بررسی عملکرد سیستم1

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی

2 استادیارگروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی

چکیده

اخیراً یک سیستم کنترل و مانیتورینگ کامپیوتری شرایط محیطی گلخانه طراحی کرده­ایم. در این مقاله ابتدا جزئیات مربوط به نحوة طراحی و پیاده سازی بخش مانیتورینگ سیستم ارائه می­شود و پس از آن دربارة نتایج آزمون عملکرد کل سیستم پیشنهادی بحث و بررسی خواهد شد. واسط گرافیکی کاربر سیستم با استفاده از زبان برنامه نویسی ویژوال بیسیک طراحی و پیاده سازی شده است. با استفاده از کنترل موجود در محیط ویژوال بیسیک، امکان دریافت اطلاعات از پورت سریال کامپیوتر و ارسال فرامین کنترلی به آن فراهم شد. از این طریق، نرم افزار با سخت افزار کنترل مرتبط گردید که یک میکروکنترلر مدل AVR است. این واسط گرافیکی برای نظارت بر کل سیستم توسعه داده شده است تا از طریق آن رفتار حرارتی و رطوبتی درون گلخانه در شرایط مختلف جوی در حالتی که به طور خودکار نظارت و کنترل اوضاع را در دست می­گیرد، بررسی و تجزیه و تحلیل شود. برای ارزیابی کلی سیستم در تنظیم و تثبیت شرایط محیطی گلخانه آزمایش­هایی در آذرماه 1382 انجام گرفت. این آزمایش­ها در دو سری، حالت بدون کنترل و حالت کنترل شده، و در چند نوبت روی سیستم ادامه یافت. نتایج آزمایش­های سری اول از عملکرد صحیح و کارآیی بالای سیستم حکایت دارد. نتایج
آزمایش
­های سری دوم مبین آن است که سیستم پیشنهادی با توجه به تنظیمات از پیش تعیین شدة رطوبت و دما، قادر به تنظیم و تثبیت دما و رطوبت گلخانه از طریق ارسال فرامین مناسب به سیستم­های عمل کننده در نرم افزار سیستم هست. عملکرد سیستم برای تثبیت دما در تمام آزمایش­ها بسیار مطلوب و زمان سپری شده برای ثابت نگه داشتن دما در محدوه تنظیمی نسبتاً کوتاه (در حدود 10 دقیقه) است، ولی عملکرد سیستم مه­پاش در افزایش سریع رطوبت محیط نسبتاً کند (در حدود 30 دقیقه) است. در دقایق آخر یکی از آزمایش­ها حالت دوم که رطوبت نسبی به نقطة تنظیم خود نزدیک شده بود، دمای درون گلخانه یعنی دمای نواحی مجاور پوشش گلخانه و دمای نواحی نزدیک به ارتفاع گیاه بر هم منطبق شدند که این امر نتیجة مثبت تأثیر رطوبت بالای گلخانه بر توزیع یکنواخت­تر دمای درون گلخانه را اثبات
می
­کند.

کلیدواژه‌ها


- Bakker, J. C., Bot, G. P. A., Challa, N. J., and Barak, V. D. 1995. Greenhouse climate control. Wageningen Press. Holland.

2- Gates, R. S., Chao, K. and Sigramis, N. 1999. Fuzzy control simulation of plant and  animal environments. ASAE Annual  Int'l. Meeting. Canada.  Paper No. 993196.

3- Hanan, J. J. 1998. Greenhouses: Advanced technology for protected horticulture. CRC Press. Florida.

4- Marhaenanto, B., and Singh, G. 2002. Development of a computer-based greenhouse  environment controller. World Congress of Computers in Agriculture and Natural Resources. Brazil, 136- 146.

5- Nelson, P. V. 2002. Greenhouse operation and management.6th Ed. Prentice Hall, 704.

6- Omid, M. and Shafaei, A., M. 2005. A Computer-Based Control System for Greenhouse Environment: Part I - Results and System Validation. J. Agri. Eng. Res., Vol. 6(23), 1-20 (In Farsi- This Issue).

7- Omid, M. 2004. Computer Control of Greenhouse Environment: Design and building of model. University of Tehran. Iran. Technical Report No. 719-3-671, 30 p. (In Farsi).

8- Pohlheim, H. and Heißner, A. 1997. Optimal control of greenhouse climate using evolutionary algorithms. In Proceedings of 42 Int'l Scientific Colloquium Ilmenau. Vol. 3,  9-16.

9- Shafaei, A. 2003. Computer control of greenhouse climate: Design and development of a prototype. MSc. Thesis. University of Tehran. Iran, 145 p. (In Farsi).

10- Zylstra, A. R. 2000. Greenhouse environment control system considerations. National Greenhouse Manufacturers Assoc. (NGMA), 20 pp.